实验设计与分析PPT课件.ppt

实验设计题 1 一些常见的实验方法 根据颜色来确定某种物质的存在 淀粉 I2 蓝色 还原性糖 斐林试剂 砖红色 脂肪 苏丹 橘黄 或 苏丹 红色 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 DNA 二苯胺 蓝色 大肠杆菌 伊红和美蓝 菌落为深紫色 有金属光泽 2 一些常见的实验方法 来证明细胞膜具有一定的流动性 同位素示踪法 光合作用产生的的来源 光合作用中的去向 噬菌体侵染细菌实验证明是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 用3H标记氨基酸 可以研究氨基酸在细胞内合成分泌蛋白所经途径氨基酸 核糖体 内质网 高尔基体 经细胞膜分泌到细胞外 用荧光标记法 氧气 二氧化碳和水 DNA 3 一些常见的实验方法 确定某种元素为植物生长必需的元素的方法 水培法 完全培养液与缺素完全培养液对照 4 一些常见的实验方法 获得无籽果实的方法 用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房 如无籽蕃茄 诱导染色体变异 如无籽西瓜 确定某种动物激素功能的方法 饲喂法 切除注射法 阉割移植法 切除口服法 5 确定传入 传出神经的功能 刺激 观察效应器的反应或测定神经上的电位变化 植物杂交的方法雌雄同花 花蕾期去雄 套袋 开花期人工授粉 套袋雌雄异花 花蕾期雌花套袋 开花期人工授粉 套袋 6 确定某一显性个体基因型的方法 测交或该显性个体自交 确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法 具有一对相对性状的纯合体的杂交或个体自交 观察后代是否有性状分离 确定某一个体是否具有某抗性的方法 确定小麦是否具有抗锈病能力 用锈病菌去侵染 一段时间后 观察有无锈斑出现 7 鉴定血型的方法 用标准血清与待测血型混合 在显微镜下观察血液的凝集情况 育种的方法 杂交育种 人工诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 基因工程育种 细胞工程育种等 8 测定种群密度的方法 样方法 标志重捕法 观察药物毒性强弱 分离微生物的方法 平板划线法 用选择培养基培养 如 圆褐固氮菌的分离 金黄色葡萄球菌的分离 细菌和酵母菌的分离 稀释涂布平板法 9 测定微生物群体生长的方法 测定细菌的数目 显微计数测定细菌的重量 取一定体积的培养基 经离心分离 反复洗涤后 称湿重 或烘干后称干重 10 1 审准实验目的和原理 明确验证的 生物学事实 是什么 或 生物学事实 的哪一方面 实验所依据的生物学原理是什么 实验题解题思路 11 12重庆 30 乙醇可部分替代石油燃料 利于纤维素酶 酵母菌等可将纤维素转化成乙醇 耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解 从而有利于酵母菌发酵产生乙醇 1 某研究小组将产纤维素酶的菌株 通过诱变和高温筛选获得新菌株 为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80 高温 进行了以下实验 80 水浴保温 适量纤维素液 斐林试剂或班氏糖定性试剂 12 结果与结论 若 则表明该纤维素酶能耐受80 高温 若 则表明该纤维素酶不能耐受80 高温 试管1内呈蓝色 试管2内有砖红色沉淀产生 试管1和2内均呈蓝色 2 酵母菌发酵产生的乙醇属于 填 初级 或 次级 代谢产物 次级 13 解答实验设计类试题的一般思路 1 首先确定实验目的 并对其去粗取精 提炼要点 2 运用所学知识 找准实验原理 并要做到对原理理解透彻 3 根据实验原理 对照实验目的 通过初步分析 确认变量 初步形成操控变量的方法 4 根据变量的分析 确定对照的方法 14 5 结合实验所给的条件 选取适当的方法 简便性原则 草拟具体步骤方案 6 设计具体步骤后 要顺藤摸瓜 通过实验结果 现象 的判断 分析综合得出实验结论 7 回归检验 看看自己设计的实验是否科学 是否有遗漏的地方 是否还有其他可能性存在 即检验实验的严密性 科学性问题 实验设计的检验过程最终应该对照实验原理 回归实验目的 15 验证性实验设计 遵循 现象明显 操作方便 程序合理 实验用品节约 结论可靠 的原则来进行设计 补充完善型验证性实验一般是给出实验目的 试剂和有关实验用品 要求据此设计实验或补充不完整的实验 用来验证某一事实或原理 此类题目重在考查实验设计能力和对操作步骤的分析能力 以及对实验结果的预测和归纳总结能力 该类题目大多是针对实验步骤设置问题 因此要特别关注设计验证假设的实验步骤 16 典例示法 过氧化氢是在有氧条件下产生的对细胞有毒害作用的物质 它能使厌氧型生物在有氧存在时代谢受抑制 这是因为厌氧型生物细胞中不含分解过氧化氢的酶 请设计实验证明 上述解释的正确性 实验材料 略 实验步骤 第一步 分别将等量的根瘤菌 需氧菌 和产甲烷杆菌 厌氧菌 加水后粉碎 过滤后取得滤过液 17 第二步 取试管3支 并编为1 2 3号 第三步 3支试管均加入2mL 然后1号试管加入1mL 2号试管加入 3号试管加入 振荡各试管 第四步 号试管有气体产生 可采用 检验气体性质 实验结果及结论 如果 则说明上述解释正确 H2O2溶液 根瘤菌滤过液 等量产甲烷杆菌滤过液 等量清水 带火星的卫生香 1 1号试管有氧气产生 2 3号试管均不产生氧气 或1号试管的卫生香猛烈燃烧 2 3号试管的卫生香无变化 18 解答探究性实验题 要注意以下几点 1 首先要弄清楚该类实验的生物学原理 根据实验目的 原理 自变量 选取实验材料 确定实验方法 2 实验设计过程中一定要遵循 等量 原则 单一变量 原则和 对照实验 原则 其中对照实验最为重要 3 尽管此类题型给出的答题空间开放程度很大 但答题时也不能任意为之 必须紧紧围绕问题组织语言 确保表达符合题意 19 典例示法 已知豌豆中存在矮生型突变体 它们均表现为节间缩短的性状 成熟时植株高度只能达到正常植株的20 25 赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长 引起植株快速生长 但不知外源赤霉素能否使矮生型突变体恢复到正常的野生型的高度 请根据以下实验材料和器具 设计实验加以探究 并回答有关问题 实验材料和器具 矮生型突变豌豆幼苗和正常野生型豌豆幼苗若干株 要求 株高相近 蒸馏水 5 10 10mol L赤霉素溶液 直尺等 20 实验步骤 1 分组 2 处理 3 观察 实验可能的结果及结论 选取矮生型突变豌豆幼苗若干株 平均分成两组 标记为A B同时选取相应数目的正常野生豌豆幼苗标记为C 将它们放在相同且适宜的环境条件下培养 同时给A组施用一定浓度的外源赤霉素溶液 B C组施用等量的蒸馏水 培养过程中定期观察 并测量A B C三组植株的平均高度 若A组植株高度明显大于B组 与C组接近 说明外源赤霉素能促进茎的伸长 若A组植株高度等于B组 明显小于C组 则说明外源赤霉素不能促进茎的伸长 21 汉水丑生的生物同行 超级群大型公益活动 历年高考题PPT版制作 本课件为公益作品 版权所有 不得以任何形式用于商业目的 2012年1月15日 汉水丑生标记 2012安徽29 10分 为探究酵母菌的细胞呼吸 将酵母菌破碎并进行差速离心处理 得到细胞质基质和线粒体 与酵母菌分别装入A F试管中 加入不同的物质 进行了如下实验 见下表 1 会产生CO2和H2O的试管有 会产生酒精的试管有 根据试管的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所 均填试管编号 注 表示加入了适量的相关物质 表示未加入相关物质 C E B F B D F 22 2 有氧呼吸产生的 H 经过一系列的化学反应 与氧结合形成水 2 4 二硝基苯酚 DNP 对该氧化过程没有影响 但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散 表明DNP使分布在的酶无法合成ATP 若将DNP加入试管E中 葡萄糖的氧化分解 填 能 或 不能 继续进行 注 表示加入了适量的相关物质 表示未加入相关物质 能 线粒体内膜 汉水丑生的生物同行 超级群大型公益活动 历年高考题PPT版制作 本课件为公益作品 版权所有 不得以任何形式用于商业目的 2012年1月15日 汉水丑生标记 23 实验分析题 24 实验分析类试题 着重考查理解实验的原理与方法 分析综合得出结论 并对相关结论进行解释与评价的能力 命题的素材大多以教材内容和教材实验为基础 创设全新的情境 给出或要求答出实验过程 考查对实验的分析能力 按考查的核心问题 可分为假设预期型 结果结论型 数据与图表型 原理释因型 评价修正型等 从近几年高考命题看 此类题型所占比例有上升趋势 总的解题思路和方法是 从实验目的和实验材料入手 分析实验假设 并做出预期 总结概括实验原理 研究分清自变量与因变量 联系基本知识 在自变量与因变量之间建立关联 25 典例示法 下列哪个实验适合采用菠菜叶片作实验材料 A 检测生物组织中的还原性糖B 观察DNA和RNA在细胞中的分布C 观察植物细胞的有丝分裂D 观察植物细胞的形态 D 26 典例示法 对照实验是生物学常用的研究方法 以下实验的对照设置正确的是 A 研究氧浓度对植物呼吸的影响分别在黑暗和光照条件下进行B 研究植物有丝分裂中解离液的效果分别用龙胆紫液和醋酸洋红液进行染色C 研究温度对 淀粉酶活性的影响分别在0 60 和100 条件下进行D 研究乙烯利的催熟效果分别在等量等浓度的乙烯利和乙烯处理下进行 C 27 典例示法 下图表示某同学做 绿叶中色素的提取和分离 实验的改进装置 下列与之有关的叙述中 错误的是 A 应向培养皿中倒入层析液B 应将滤液滴在a处 而不能滴在b处C 实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆 近似圆形 D 实验得到的若干个同心圆中 最小的一个圆呈橙黄色 D 28 典例示法 下列四个生物实验中 操作顺序正确的是 A 观察植物细胞有丝分裂实验 取材 解离 染色 漂洗 制片 观察B 温度对酶活性的影响实验 取试管 加入淀粉液 注入酶液 保温 加碘液 观察C 制作生态瓶实验 洗净空瓶 装入幼小植物 灌满自来水 密封瓶口 放在阳光下D 蒲公英种群密度的取样调查 确定调查对象 选取样方 计数 计算种群密度 D 29 典例示法 下列是生物研究中常用的实验方法 不正确的是 A 研究细胞器结构和种类 采用差速离心法和显微观察法B 提取和分离叶绿体中的色素 采用研了磨过滤法和纸层析法C 探究酵母菌呼吸方式 采用对比实验法和产物检测法D 观察植物细胞有丝分裂过程 采用活体染色法和持续的显微观察法 D 30 典例示法 下列有关水在生物实验中作用的叙述 正确的是 A 制备细胞膜时 使用蒸馏水的目的是使哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破 流出内容物 获得细胞膜B 用清水漂洗已解离的洋葱根尖 是为了维持细胞活性C 将洋葱鳞片叶浸润在水中 就可以发生质壁分离及复原现象D 在提取绿叶中的色素时 用清水可以溶解色素 A 31 实验评价题 32 33 实验设计的修正 就是在发现问题的基础上提出正确的方案 34 1 某学校的研究性学习小组开展了 探究洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的日周期性 的课题研究 以确定洋葱根尖取材的最佳时间 细胞分裂指数是衡量洋葱根尖细胞分裂状况的指标之一 分裂指数 观察视野中分裂期细胞的平均数 总细胞平均数 100 实验操作步骤如下 第一步 取多个已经培养好的洋葱鳞茎 根长约为5cm左右 作为实验材料 第二步 在某一天的8 18点时间段内每隔1小时 取3根洋葱根尖分别制成临时装片 制作临时装片的方法如下 解离 剪取洋葱根尖2 3mm 立即放入盛有质量分数为15 的盐酸和体积分数为95 的酒精混合液 体积比为1 1 的玻璃皿中 在室温下解离15min 染色 把根尖放进盛有质量浓度为0 01g mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3 5min 漂洗 将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min 制片 将根尖放在载玻片上 加一滴清水 并用镊子把根尖弄碎 盖上载玻片 用拇指轻轻按压载玻片 第三步 观察 计数并将结果记录在表格中 35 第三步 观察 计数并将结果记录在表格中 请回答下列问题 1 请改正临时装片制作步骤中的3处错误 2 该研究小组的同学最后把表格中的数据转变为如下的曲线图 根据曲线图 可以得出的结论是 答案 1 将 解离15min 改成 3 5min 实验操作步骤应改为先漂洗后染色 将 盖上载玻片 改成 盖上盖玻片后 再加一片载玻片 2 洋葱根尖取材的最佳时间为11时左右 36 某同学进行了温度对酶活性影响的研究 设计了如下实验 实验步骤 取三支试管 分别加入质量分数为3 的可溶性淀粉溶液 将试管分别放入25 60 的水中和冰块中 在三支试管中分别加入质量分数为2 的淀粉酶溶液 两支试管中的pH 6 8 第三支试管中的pH 4 摇匀后维持各自温度5min 在三支试管中各滴一滴碘液 并摇匀 观察并记录 略 结论 温度过高或过低都影响酶的活性 请回答 1 该实验能否得出上述实验结论 2 指出步骤中不正确之处 并在此基础上加以纠正或补充相应的内容 37 答案 1 按此步骤不能得出以上实验结论 2 a 试管上没有做标记 应用字母或数字进行标记 如三支试管上分别标记A B C b 步骤 中加入试管中的两种溶液应有量的描述 如步骤 中应补充3 的可溶性淀粉溶液2mL c 实验组与对照组未遵循单一变量原则 两组中存在酸碱度和温度两个变量 应只有一个温度变量 酸碱度应一致 pH应都为6 8 只要答出pH应一致就可以 38 典例示法 在 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 实验中 一位同学的操作过程如下 实验步骤 第一步 取1支试管 其内注入可溶性淀粉溶液2mL 第二步 再注入新鲜的淀粉酶溶液2mL振荡 第三步 接着注入斐林试剂2mL 边加入 边振荡 第四步 将试管下部放入盛有开水的烧杯中 用酒精灯加热煮沸1min 实验现象 试管内液体仍呈蓝色 39 1 该实验现象说明淀粉 2 要使实验第四步出现 试管中的液体由蓝色变成砖红色 的实验现象 你认为应如何改进实验步骤 没有被水解成还原糖 在第二步后 将试管下部浸入60 热水浴中保温5min 然后再做第三 四步 40 3 上述 1 和 2 两小题 能够说明淀粉酶具有的特性是 4 该同学根据第 2 小题作了改进 看到了预期的实验现象 于是得出结论 淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖 具有专一性 但其他同学认为这两点结论均不妥 其理由是 酶的活性受温度影响 或酶发生作用需要适宜的条件 该实验并不能证明淀粉水解的产物就是麦芽糖 只能证明淀粉水解的产物是还原糖 实验步骤中没有设置相应的对照实验 无法证明该酶具有专一性 41 42 中70 应该为37 因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 1 在A B C D E5支试管中分别加入pH5 0 6 0 7 0 8 0 9 0的适宜浓度缓冲液5ml 再分别加入质量分数为1 的淀粉液1ml 各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml 摇匀 将5支试管放入70 恒温水浴中 保温时间相同且合适 取出各试管 分别加入斐林试剂2ml 摇匀 观察各试管溶液的颜色 通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH 上述实验步骤中有2处错误 43 在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间 因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色 在A B C D E5支试管中分别加入pH5 0 6 0 7 0 8 0 9 0的适宜浓度缓冲液5ml 再分别加入质量分数为1 的淀粉液1ml 各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml 摇匀 将5支试管放入70 恒温水浴中 保温时间相同且合适 取出各试管 分别加入斐林试剂2ml 摇匀 观察各试管溶液的颜色 通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH 上述实验步骤中有2处错误 2 44 杂交实验题 45 杂交实验法是研究遗传学问题的基本思想和实验方法 杂交方案是近年来高考命题中出现几率很高的命题形式 常以非选择题的形式出现 所占分数比重很高 此类试题的基本思维方式是假说演绎法 或称 试错法 就是从问题出发 为解答问题而提出尝试性的假说或理论解释 由这一理论假说可以推导出一些研究假设 然后通过大量的观察来检验假设 一般思维方式是 界定问题 提出假设 推断预测 实验验证 若有关的观察性预测正确 那么有关假设就某程度被印证 若有关预测不正确 那么 有关假设就被否证 46 解答此类问题的一般思路 甲 乙 结果1 说明了 甲 乙 结果2 说明了 所以如何选择甲与乙就成了解答问题的关键所在 47 研究一个性状是显性还是隐性的杂交实验测定 1 杂交法 具有相对性状的纯种杂交 F1表现出的性状是显性性状 隐藏的性状是隐性性状 应注意 两亲本是纯合子 要符合统计学原理 2 自交法 杂种后代中 出现的 新 性状是隐性性状 或后代有性状分离 占3 4比例的性状为显性性状 48 典例示法 若已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的 但实验室只有从自然界捕获的 有繁殖能力的直毛雌 雄果蝇各一只和非直毛雌 雄果蝇各一只 你能否通过一次杂交实验确定这对相对性状中的显隐性性状 请写出相应的文字说明和推导过程 49 答案 解法1 能 任取两只不同性状的雌 雄果蝇杂交 若后代只出现一种性状 则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为隐性 若后代果蝇雌 雄各为一种性状 则该杂交组合中雄果蝇代表的性状为显性 若后代中雌 雄果蝇均含有两种不同的性状且各占1 2 则该杂交组合中雄果蝇性状为隐性 解法2 能 任取两只不同性状的雌 雄果蝇杂交 若子代雌蝇不表现母本性状 则亲本雄蝇性状为显性 若子代雌蝇能表现母本性状 则亲本雄蝇性状为隐性 50 常用方法 1 自交法 让某显性性状的个体进行自交 若后代发生性状分离则亲本一定为杂合体 若后代无性状分离 则可能为纯合体 此法适合于植物 不适合于动物 2 测交法 让待测个体与隐性类型测交 若后代出现隐性类型 则待测个体一定是杂合体 若后代没有隐性性状个体 则很可能为纯合体 待测个体若为雄性动物 注意与多个隐性雌性个体交配 以使后代产生更多的个体 使结果更有说服力 51 3 用单倍体育种方法获得的植株为纯合体 根据植株性状进行确定 4 花粉鉴定法 非糯性和糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色 杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物 遇碘液呈现两种不同颜色 且比例为1 1 从而直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中 等位基因彼此分离 同时证明被检测亲本个体是纯合体还是杂合体 52 典例示法 科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载 神舟 飞船 应用基因突变的原理 培育出了果实较大的个体 太空甜椒 假设果实大小是一对相对性状 且由基因 A a 控制 请你用一次杂交实验的方法 设计实验方案 以鉴别太空甜椒的基因型 1 实验设计原理是 果实性状的遗传遵循 定律 基因的分离 53 2 请完成实验设计方案 并预测实验结果和相应的结论 选择的亲本是 预测结果和结论 A B C 太空甜椒和普通甜椒 若后代均为普通甜椒 那么太空甜椒的基因型为aa 若后代均为太空甜椒 那么太空甜椒的基因型为AA 若后代既有太空甜椒又有普通甜椒 那么太空甜椒的基因型为Aa 54 类型三确定基因位于常染色体还是X染色体上 1 若通过一次杂交就可以确定基因位于常染色体上还是性染色体上 则一定要选择雄性为显性性状 雌性为隐性性状的亲本进行杂交 后代雄性只表现隐性性状 雌性均表现显性性状 则基因位于X染色体上 如果后代雌 雄个体中表现型相同且都有显性和隐性性状或均表现为显性性状 则基因位于常染色体上 55 2 种群中个体随机杂交 如果后代雌雄中表现型及其比例相同 则为常染色体遗传 如果后代雌雄中表现型及其比例不同 则为伴性遗传 3 正交和反交法 正交和反交结果不同 且性状的出现与性别有关 则为伴性遗传 如果正交和反交结果不同 但性状的出现与性别无关 只与母本性状一致 则为细胞质遗传 56 典例示